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化学 081 班 陈俊美

化学 081 班 陈俊美. 化学 081 班 许树英. 有机化合物的分离与鉴别. 一、有机化合物的分离 —— 分离有机混合物的几种方法 二、有机化合物的鉴别 —— 烃类化合物的鉴别 —— 羟基化合物的鉴别 —— 醚、醛、酮的鉴别 —— 羧酸与羧酸衍生物的鉴别 —— 胺的鉴别 —— 硝基化合物的鉴别. 分离与鉴别的概念. 分离：将混合物一一分成单一组分的纯净物； 鉴别：而鉴别是将几种外观相似的有机箱化合物采用物理及化学方法将它们区分开。. 分离有机混合物的几种方法：. 1、根据混合物各组分化学性质的不同进行分离的方法 ：.

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Presentation Transcript

  1. 化学 081班 陈俊美 化学 081班 许树英

  2. 有机化合物的分离与鉴别

  3. 一、有机化合物的分离 ——分离有机混合物的几种方法 • 二、有机化合物的鉴别 ——烃类化合物的鉴别 ——羟基化合物的鉴别 ——醚、醛、酮的鉴别 ——羧酸与羧酸衍生物的鉴别 ——胺的鉴别 ——硝基化合物的鉴别

  4. 分离与鉴别的概念 • 分离：将混合物一一分成单一组分的纯净物； • 鉴别：而鉴别是将几种外观相似的有机箱化合物采用物理及化学方法将它们区分开。

  5. 分离有机混合物的几种方法： 1、根据混合物各组分化学性质的不同进行分离的方法： 这类方法最常见的是对有机酸、碱或中性化合物所构成的混合物，一般利用成盐反应进行分离。

  6. 分离有机混合物的几种方法： 2、根据混合 物各组分溶解 度的不同进行 分离的方法： 由于不同化合物的极性不同，使其在一定溶剂中的溶解度不同。可采用萃取法。 如：乙醇和环己酮的混合物

  7. 分离有机混合物的几种方法： 3、根据混合物各组分挥发性的不同进行分离： 这类组分由于沸点或蒸气压不同，可采用蒸馏/减压蒸馏、水蒸气蒸馏、升华等方法。 如邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物

  8. 加NaOH 加乙醚 水层 苯酚钠 乙醚层 苯胺、硝基苯 例：如何将硝基苯、苯胺、苯酚组成的混合物进行分离 HCl水溶液 HCl水溶液 解：硝基苯、苯胺、苯酚 分去水层，干燥后蒸馏 乙醚层 硝基苯 水层 苯胺盐酸盐 苯酚 蒸去乙醚，干燥 NaOH水溶液 分去水层，干燥后蒸馏 硝基苯 苯胺

  9. 1 2 3 4 6 5 烃类化合物的鉴别： 烷烃 烯烃 炔烃 共轭二烯烃 环烷烃 芳烃

  10. 1 烃类化合物的鉴别： 烃类化合物的鉴别 （1）烷烃： RH+BrRBr+HBr CCl4 hv 这个反应由于产生溴化氢，把蘸有浓氨水的玻璃棒放在试管口时会有白雾生成，或用蓝色石蕊试纸检验。

  11. 烃类化合物的鉴别： （2）烯烃： a、溴的四氯化碳溶液试验：大多数烯烃可使溴的四氯化碳的棕红色褪去。 C=C + Br2 C C Br Br 注意：有些化合物如酚、芳胺、醛酮等也会使溴褪色，但这些反应常伴有溴化氢气体，且不溶于四氯化碳中，可用石蕊试纸检验其实存在，以区别取代和加成反应。个别位阻在的烯烃及双键连有电负性较多的基团时，这个鉴别不明显或不能反应，例如1，2-二苯乙烯反应很慢;而四苯乙烯不能加成。

  12. 烃类化合物的鉴别： b、高锰酸钾溶液试验：烯烃遇高锰酸钾后可使后者紫色褪去生成褐色二氧化锰沉淀。干扰其试验是一些酚、醛、醇及炔烃。一些不与溴的四氯化碳溶液反应的烯烃（如四苯乙烯、二苯乙烯）可被高锰酸钾氧化。

  13. 烃类化合物的鉴别： 3、炔烃 以上两个烯烃的鉴别试验同样也可用于烯烃的检定。做为炔烃的特性检定，就是对三键上氢质子的鉴定。 R C CH+Ag(NH3)2R C C Ag +NH4+NH3 灰白色 R C CH+Cu(NH3)2 R C C Cu +NH4+NH3 砖红色 + +

  14. 烃类化合物的鉴别： 4、共轭二烯烃双烯合成反应（狄耳斯—阿德尔反应）是共轭 二烯烃所特有的反应。含共轭双键的化合物与顺丁烯二酸酐发生双烯合成反应所生成的加成物往往是有固定熔点的晶体，可用于共轭二烯烃的鉴别。 o o ∆ o + o o o

  15. 5、环烷烃 由于小环烷烃（三、四元环）的活泼性，可利用与溴的四氯化碳的加成开环反应来鉴别。与烯烃的区别利用小环烷烃对氧化剂 的稳定性，小环烷烃不能与高锰酸钾溶液反应，这样可将烯烃和小环烯烃区分开。而稳定的环烷烃与开链烷烃的检验方法相同。 6、芳烃许多芳烃可与浓硫酸反应而溶于浓硫酸中。 + H2SO4 + H2O SO3H

  16. 可用此法来区别烷烃、环烷烃（小环烷烃除外）与芳烷烃。此外还可以采用硫酸-甲醛试验。含有甲醛的浓硫酸在室温及微热情况下可与芳烃、酚等衍生物呈现不同的颜色或沉淀。例如苯的反应如下：可用此法来区别烷烃、环烷烃（小环烷烃除外）与芳烷烃。此外还可以采用硫酸-甲醛试验。含有甲醛的浓硫酸在室温及微热情况下可与芳烃、酚等衍生物呈现不同的颜色或沉淀。例如苯的反应如下： CH2 (o) H2SO4 CH H2SO4 2 + HCHO o 各种芳烃反应后产生的颜色为：橙色：三乙苯蓝绿色：联苯 绿色：稠环芳烷 红色：苯、甲苯、二甲苯、异丙苯

  17. 1 2 卤代烃的鉴别： a、硝酸银醇溶液试验 b、碘化钠—丙酮溶液试验

  18. a、硝酸银醇溶液试验卤代烃与硝酸银醇溶液反应的结果是产生卤化银沉淀：R—X + AgNO3 RONO3 + AgX由于卤代烃分子结构不同，上述反应的反应速度差别较大。可将卤代烃分成三种：（1）室温下立刻产生卤化银沉淀的卤代烃有：R3CX；RCH=CHCH2X；C6H5-CH2X；RCHBrCH2Br；RI（2）室温下反应较慢，加热后能产生沉淀的卤代烃有：RCH2X（碘代物除外）；R2CHCl；O2N Cl NO2

  19. （3）加热后仍无卤化银沉淀的卤代烃有： Ar-X；RCH=CHX；HCCl3；ArC CH2X及ROCH2CH2X等 O b、碘化钠—丙酮溶液试验：许多氯代物和溴代物可与碘化钠—丙酮溶液反应生成氯化钠或溴化钠沉淀。 丙酮 RCl + NaI RI + NaCl 丙酮 RBr + NaI RI + NaBr

  20. 1、醇的鉴别 2、醛的鉴别 羟基化合物的鉴别 4、醚的鉴别 3、酮的鉴别

  21. 2ROH+2Na 2RONa+H2 R2CHOH+HCl R2CHCl+H2O a、金属钠试验，放出氢气 b、卢卡斯试验（六碳以下的醇） c、酰氯试验，生成酯 1、醇的鉴别 ZnCl2 27℃ 2~3min ZnCl2 27℃立即 R3COH + HCl R3CCl+H2O

  22. 醛的鉴别： a、吐伦试验： 吐伦试剂中的银离子被还原成金属银，均匀附着在试管壁上，形成光亮的银镜。由于它不能与一般的酮反应，因此可以区分醛和酮。 O RCHO + 2Ag(NH3)2OH R C ONH4+2Ag + 3NH3+ H2O b、费林（Fehling)试验： 费林溶液是酒石酸钾钠和硫酸铜的碱性溶液，此试剂起着氧化铜的作用，它被醉茶还原为砖红色沉淀的氧化亚铜。 O O R C H + CuO R C OH + Cu2O

  23. 醛的鉴别： c、西佛试验（Schiff's） 西佛试剂用来鉴别醛酮。酮一般显示负性结果，醛得到正性结果。本试验也可鉴别甲醛和其它的醛。正性结果的醛类反应后呈紫红色，若在呈紫红色溶液中慢慢加入少许25%的硫酸，溶液若很快褪色的则表明是其它的醛类，颜色经久不褪的表明是甲醛。酮类与品红试剂不起反应。

  24. a、2，4-二硝基苯肼试验： 上述所有的醉茶和酮都是能与2，4-硝其苯肼反应，生成黄色或橙色的2，4-二硝其苯腙沉淀 所以，2，4-二硝其苯肼又称为羰基试剂，用于区别羰基化合物和非羰基化合物。一些易被氧化的α、β-不饱和醇、苄醇及缩醇也与此试剂盒呈正性反应。 R R C=O + H2NNH C=NNH + H2O R1(H) NO2 R1(H) NO2 NO2 NO2 酮的鉴别： b、碘仿反应 次碘酸钠可与甲基酮、乙醛及能与此试剂反应生成上述醛酮的醇发生反应，生成三碘甲烷黄色沉淀。 O O R(H) C CH3 + 3NaOI R(H) C ONa +CHI3 + NaOH (黄色)

  25. OH O NaOI R(H) CH CH3 R(H) C CH3 因此下述化合物可此确定有此反应发生的，均可产生碘仿沉淀： CH3CHO , CH3CH2OH , CH3 C R , CH3CH R (R=烷基，芳基) O OH OH OH O O CH3 CCH2C CH3 , CH3 CH CH2 CHCH3 但有一些化合物可与此试剂发生水解反应生成醋酸，得不到碘仿沉淀。例如： CH3 CCH2COOR ; CH3 CCH2CN ; CH3 CCH2NO2 等 O O O

  26. H ROR'+H2SO4(冷) [ROR]+ HSO4- 醚的鉴别：一般来讲醚对一些常用的化学试剂是惰性的，与烷烃的性质相似，但由于醚分子含有氧，可与浓硫酸生成yang盐，yang盐可溶于浓硫酸中。 而烷烃则不能溶于浓硫中。此外，还可利用醚与氢碘酸的反应来鉴别 ROR' + 2HI RI + R'I + H2O 产生的碘代烷遇到硝酸汞可生成碘化汞的橙色沉淀。 R' I' + HgNO3 HgI2 + R'ONO2 (橙红色)

  27. 1 羧酸及其衍生物的鉴别： a、酰胲铁试验：羧酸不能直接和羟氨反应生成羟肟酸，但可先将羧酸转变为酰氯，再转变成酯，酯可与羟氨作用生成羟肟酸，羟肟酸在弱酸性溶液中与三氯化铁形成有色的羟肟酸铁（又称酰胲铁），颜色大多数为紫红色或深红色。 a R COOH + SOCl2 RCOCl + SO2 + HCl RCOCl + R'OH RCOOR' + HCl OH- RCOOR' + H2NOH RC NHOH + R'OH O H+ 3RC NHOH + FeCl3 [ RCNHO ]3 Fe + 3HCl O

  28. 2 羧酸及其衍生物的鉴别： 酯、酰卤、酸酐及酰胺都可以生成相应的羟肟酸。利用羟肟酸铁试验来检验它们的存在。 除此之外，还可利用这四种衍生物结构上的差异加以区别。低级衍生物可通过水解的方法，例如酰卤水解时可产生卤化氢，卤化氢可使湿的蓝色石蕊试纸变红;酰胺碱性水解后产生NH3，可使红色石蕊试纸变蓝。 b、中和当量试验：由于羧酸具有酸的性质，常常可以用指示剂或它们在碳酸氢钠溶液中的溶解这样的简单方法来鉴别。但有些羧酸由于酸性较弱，仅能采用标准碱滴定的方法来计算中和当量。

  29. a、亚硝酸试验： 伯、仲、叔胺与亚硝酸作用的现象各不相同。 伯胺：RNH2 + HNO2 ROH + N2 + H2O 胺的鉴别 脂肪族伯胺形成的重氮盐很不稳定，甚至在0℃时很快水解生成醇、烯烃及其它产物;同时放出氮气。芳香族伯胺形成的重氮盐在低温下较为稳定，当加入少许β-萘酚后立即产生偶氮化合物，其颜色为红色。

  30. 仲胺：脂肪族及芳香族仲胺均能与亚硝酸作用，产生黄色固体或油状的N-亚硝基物。仲胺：脂肪族及芳香族仲胺均能与亚硝酸作用，产生黄色固体或油状的N-亚硝基物。 R2NH + HNO2 R2N N=O + H2O NH N + HNO2 + H2O N=O （黄色固体） 叔胺：脂肪族叔胺由于氮上没有氢只和亚硝酸生成不稳定易水解的亚硝酸盐。芳香族叔胺若苯环对位无取代基时可与亚硝酸发生芳环上的取代反应。 N(CH3)2 + HNO2 O=N N(CH3)2 (绿色片状结晶)

  31. 三种胺与苯磺酰氯发生不同的反应： _ [ ] RNH2 + NaOH + SO2Cl Na+ SO2NR + NaCl + H2O R2NH + NaOH + SO2Cl SO2NR2 + NaCl + H2O b、兴斯堡试验： R3N + NaOH + SO2Cl 无反应 根据生成的苯磺酰伯胺能溶在氢氧化钠溶液中，而苯磺酰仲胺不溶，叔胺与苯磺酰氯不反应的差别来区别这三种胺。

  32. 大多数伯胺可以和氯仿-氢氧化钠反应，形成具有恶臭的异腈，此反应非常灵敏，可以检验出夹杂在其它胺中的痕量伯胺。大多数伯胺可以和氯仿-氢氧化钠反应，形成具有恶臭的异腈，此反应非常灵敏，可以检验出夹杂在其它胺中的痕量伯胺。 C6H5NH2 + CHCl3 + 3KOH C6H5NC + 3KCl + 3H2O c、异腈试验： 生成的异腈有毒，反应完毕后就加入稀盐酸将其分解。

  33. a、亚硝酸试验： 伯仲硝基烷烃可与亚硝酸发生如下反应： NOH RCH2NO2 + HONO RC + H2O NO2 硝基化合物的鉴别： 硝肟酸 N=O R2CHNO2 + HONO R2C + H2O NO2 假硝醇 在碱性溶液中硝肟酸盐呈红色（这些盐在干燥时易爆炸）。假设醇在溶液中是蓝色的。叔硝基烷烃由于没有α-氢原子，因此与亚硝酸无反应。

  34. b、丙酮-氢氧化钠试验： 芳香族硝基化合物可采用丙酮-氢氧化钠溶液检出。二元硝基化合物很快呈紫蓝色，三元硝基物呈深红色，地元硝基化合物无显色反应。 硝基化合物的鉴别：

  35. 谢谢大家！

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